低温下不同煤种官能团氧化分布规律及自燃特性研究

本文主要探讨了不同煤种在低温条件下的氧化自燃特性。研究者选取了来自华北理工大学合作的五个煤矿——多伦协鑫矿、单候煤矿、荆各庄煤矿、钱家营煤矿和唐山矿，这些煤矿的代表性煤种包括褐煤、长焰煤、气煤、肥煤和焦煤。通过对这些煤样的工业分析和元素分析，研究人员着重关注了傅里叶红外光谱技术的应用，以揭示煤在低温氧化过程中的官能团分布规律。 研究发现，随着煤的变质程度提高，即煤化程度加深，煤中含氧官能团的数量呈现出逐渐减少的趋势。官能团在煤的结构中起着关键作用，它们是化学反应的活性中心，影响着煤的物理和化学性质。在低温氧化过程中，这些官能团的变化直接影响到煤的微观组分，如碳、氢、氧等元素的比例，以及煤炭的结构稳定性。 进一步的研究表明，不同的官能团具有不同的反应活性，这与它们的化学结构紧密相关。例如，酚羟基、醇羟基和羰基等官能团可能在低温下更容易发生氧化反应，导致煤炭的热解和燃烧。而某些类型的碳氢键在低温下可能更稳定，不易被氧化。因此，官能团的分布规律对于理解煤的自燃机理以及预防低温下煤炭自燃现象的发生具有重要意义。 这项研究提供了关于不同煤种在低温氧化条件下官能团分布的详细见解，这对于煤炭工业的安全管理、储存和利用有着直接的实用价值。通过了解这些规律，可以采取针对性的措施来控制和减缓煤的低温氧化过程，从而降低潜在的火灾风险。此外，这项研究也为深入探究煤炭的复杂化学性质及其与环境交互提供了科学依据。